包括具有角部的第一金属层区域的基底制造技术

本发明专利技术涉及一种包括具有角部的第一金属层区域的基底，所述基底包括陶瓷板(2)，该基底包括第一金属层区域(5)，该第一金属层区域(5)具有角部(6)，第一金属层区域被布置在所述陶瓷板(2)的第一主表面(2a)上，其中，第一金属层区域(5)具有第一角部(6)，该第一角部(6)将第一金属层区域(5)的直的第一金属层区域边缘部分(5a)连接至第一金属层区域(5)的直的第二金属层区域边缘部分(5b)，第二金属层区域边缘部分与第一金属层区域(5)的第一金属层区域边缘部分(5a)垂直地延伸，其中，第一金属层区域(5)的第一角部(6)具有50μm至180μm的角部半径(R)。本发明专利技术提供了一种耐受温度变化的可靠基底。

【技术实现步骤摘要】
包括具有角部的第一金属层区域的基底
本专利技术涉及一种基底，该基底包括陶瓷板，并且包括第一金属层区域，第一金属层区域具有角部，所述第一金属层区域被布置在陶瓷板的第一主表面上。
技术介绍
在从现有技术已知的功率半导体模块的情况下，通常诸如功率半导体开关和二极管的功率半导体部件被布置在基底上，并且借助于基底的导体层、接合线和/或膜复合物而彼此导电地连接。在这种情况下，功率半导体开关通常以晶体管的形式或晶闸管的形式存在，其中，晶体管诸如例如为IGBT(绝缘栅双极晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。基底通常具有结构化的导电金属层，该导电金属层被布置在陶瓷板的第一主表面上，所述金属层形成金属层区域，该金属层区域由于其结构而布置在彼此相距一定距离处。为了制造基底，通常将均匀厚度的金属片连接至陶瓷本体，然后，由金属片形成金属层区域。在这种情况下，金属片可包括多个不同金属层和/或在连接至陶瓷本体之后设置有至少一个附加金属涂层。这种基底在本领域中常规地也被称为DCB(直接铜接合)基底或AMB(活性金属钎焊)基底。在最简单的情况下，也可能仅是待布置在陶瓷板的第一主表面上的单个金属层区域。在这种基于陶瓷板的基底的情况下，出现以下问题：由于陶瓷板和相应的金属层区域的不同热膨胀系数，因而在温度变化的情况下出现机械应力，该机械应力能够导致陶瓷板中的应力裂纹。具体地是，陶瓷板的、布置在相应的金属层区域的角部的直接附近的区域对于这种应力裂纹来说至关重要。为了减少由温度变化引起的机械应力并避免陶瓷的应力裂纹，从JP2015225948A已知，在相应的金属层区域的整个边缘周围，在相应的金属层区域的边缘区域中布置孔。相应的金属层区域的角部具有角部半径。EP1061783B1公开了给布置在多片基底(multiplesubstrate)上的金属层区域的边缘区域提供边缘弱化部，用于避免在为了由多片基底产生多个基底的目的而使多片基底进行定向打断的过程中可能发生的不期望的剥落的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供耐受温度变化的可靠基底。该目的借助于包括陶瓷板的基底来实现，该基底包括第一金属层区域，第一金属层区域具有角部，所述第一金属层区域被布置在陶瓷板的第一主表面上，其中，第一金属层区域具有第一角部，该第一角部将第一金属层区域的直的第一金属层区域边缘部分连接至第一金属层区域的直的第二金属层区域边缘部分，所述第二金属层区域边缘部分与第一金属层区域的第一金属层区域边缘部分垂直地延伸，其中，第一金属层区域的第一角部具有50μm至180μm的角部半径。本专利技术的有利实施例从以下显而易见。如果第一金属层区域的所有角部均具有50μm至180μm的角部半径，因为基底这样特别耐受温度变化，则证明是有利的。此外，如果第一金属层区域的第一边缘区域具有第一边缘弱化部，所述第一边缘区域围绕第一金属层区域的第一角部延伸，其中，第一金属层区域的第一边缘区域从第一金属层区域的边缘前进，第一金属层区域的第一边缘区域具有与第一金属层区域的厚度的4倍对应的宽度，其中，第一边缘弱化部具有第一长度和第二长度，该第一长度是第一金属层区域的厚度的1倍至27倍，所述第一长度沿第一金属层区域的第一金属层区域边缘部分延伸，第二长度是第一金属层区域的厚度的1倍至27倍，所述第二长度沿第二金属层区域边缘部分延伸，其中，第一金属层区域的第一边缘区域沿着第一金属层区域边缘部分和第二金属层区域边缘部分具有与第一边缘弱化部相同的相应的长度，其中，第一边缘弱化部被设计成使得第一金属层区域的第一边缘区域中的第一边缘弱化部将第一金属层区域的第一边缘区域的材料的体积减少10％至90％，则证明是有利的。作为结果，可进一步降低可能导致陶瓷板中的应力裂纹的、受温度变化支配的机械应力。此外，如果基底具有第二金属层区域，第二金属层区域具有角部，所述第二金属层区域被布置在陶瓷板的第一主表面上，并且被布置在距第一金属层区域一定距离处，其中，第二金属层区域具有第一角部，第一角部将第二金属层区域的直的第一金属层区域边缘部分连接至第二金属层区域的直的第二金属层区域边缘部分，所述第二金属层区域边缘部分与第一金属层区域边缘部分垂直地延伸，其中，第二金属层区域的第一角部具有50μm至180μm的角部半径，则证明是有利的。作为结果，可进一步降低受温度变化支配的机械应力。此外，如果第二金属层区域的所有角部均具有50μm至180μm的角部半径，因为该基底这样特别耐受温度变化，则证明是有利的。此外，如果第二金属层区域的第一边缘区域具有第二边缘弱化部，所述第一边缘区域围绕第二金属层区域的第一角部延伸，其中，第二金属层区域的第一边缘区域从第二金属层区域的边缘前进，第二金属层区域的第一边缘区域具有与第二金属层区域的厚度的4倍对应的宽度，其中，第二边缘弱化部具有第三长度和第四长度，所述第三长度是第二金属层区域的厚度的1倍至27倍，所述第三长度沿第二金属层区域的第一金属层区域边缘部分延伸，第四长度是第二金属层区域的厚度的1倍至27倍，所述第四长度沿第二金属层区域的第二金属层区域边缘部分延伸，其中，第二金属层区域的第一边缘区域沿第二金属层区域的第一金属层区域边缘部分和第二金属层区域边缘部分具有与第二边缘弱化部相同的相应的长度，其中，第二边缘弱化部被设计成使得第二金属层区域的第一边缘区域中的第二边缘弱化部将第二金属层区域的第一边缘区域的材料的体积减少10％至90％，则证明是有利的。作为结果，可进一步降低受温度变化支配的机械应力。此外，如果第一金属层区域的第二金属层区域边缘部分与第二金属层区域的第二金属层区域边缘部分彼此平行地延伸，并且第一金属层区域的第一金属层区域边缘部分与第二金属层区域的第一金属层区域边缘部分在共同的第一线上延伸，则证明是有利的。此外，如果基底具有第三金属层区域，第三金属层区域具有角部，所述第三金属层区域被布置在陶瓷板的第一主表面上，并且被布置在距第一金属层区域和第二金属层区域一定距离处，其中，第三金属层区域具有直的第一金属层区域边缘部分，所述直的第一金属层区域边缘部分与第一金属层区域的第一金属层区域边缘部分平行地且与第二金属层区域的第一金属层区域边缘部分平行地延伸，其中，在第二金属层区域的第二金属层区域边缘部分与第一金属层区域的第二金属层区域边缘部分之间以及在第二金属层区域的第一金属层区域边缘部分与第三金属层区域的第一金属层区域边缘部分之间存在相同的第一距离，其中，与第一金属层区域的第二金属层区域边缘部分具有共同点的第二线在第一交点处与第三金属层区域的第一金属层区域边缘部分相交，其中，与第二金属层区域的第二金属层区域边缘部分具有共同点的第三线在第二交点处与第三金属层区域的第一金属层区域边缘部相交，其中，第三金属层区域的第一边缘区域具有第三边缘弱化部，所述第一边缘区域沿第三金属层区域的第一金属层区域边缘部分延伸，其中，第三金属层区域的第一边缘区域从第三金属层区域的边缘前进，第三金属层区域的第一边缘区域具有与第三金属层区域的厚度的4倍对应的宽度，其中，第三边缘弱化部具有第五长度，第五长度是第一距离的2倍至15倍，所述第五长度沿第三金属层区域的第一金属层区域边缘部分延伸，其中，第一交点和第二交点被布置在第三金属层区域的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.包括陶瓷板(2)的基底，所述基底包括第一金属层区域(5)，所述第一金属层区域(5)具有角部(6)，所述第一金属层区域被布置在所述陶瓷板(2)的第一主表面(2a)上，其中，所述第一金属层区域(5)具有第一角部(6)，所述第一角部(6)将所述第一金属层区域(5)的直的第一金属层区域边缘部分(5a)连接至所述第一金属层区域(5)的直的第二金属层区域边缘部分(5b)，所述第二金属层区域边缘部分与所述第一金属层区域(5)的所述第一金属层区域边缘部分(5a)垂直地延伸，其中，所述第一金属层区域(5)的所述第一角部(6)具有50μm至180μm的角部半径(R)。

【技术特征摘要】
2017.04.03 DE 102017107116.41.包括陶瓷板(2)的基底，所述基底包括第一金属层区域(5)，所述第一金属层区域(5)具有角部(6)，所述第一金属层区域被布置在所述陶瓷板(2)的第一主表面(2a)上，其中，所述第一金属层区域(5)具有第一角部(6)，所述第一角部(6)将所述第一金属层区域(5)的直的第一金属层区域边缘部分(5a)连接至所述第一金属层区域(5)的直的第二金属层区域边缘部分(5b)，所述第二金属层区域边缘部分与所述第一金属层区域(5)的所述第一金属层区域边缘部分(5a)垂直地延伸，其中，所述第一金属层区域(5)的所述第一角部(6)具有50μm至180μm的角部半径(R)。2.根据权利要求1所述的基底，其特征在于，所述第一金属层区域(5)的第一边缘区域(11)具有第一边缘弱化部(13)，所述第一边缘区域围绕所述第一金属层区域(5)的所述第一角部(6)延伸，其中，所述第一金属层区域(5)的所述第一边缘区域(11)从所述第一金属层区域(5)的边缘(5’)前进，所述第一金属层区域(5)的所述第一边缘区域(11)具有与所述第一金属层区域(5)的厚度(da)的4倍对应的宽度(ba)，其中，所述第一边缘弱化部(13)具有第一长度(la)和第二长度(1b)，所述第一长度(la)是所述第一金属层区域(5)的所述厚度(da)的1倍至27倍，所述第一长度沿所述第一金属层区域(5)的所述第一金属层区域边缘部分(5a)延伸，所述第二长度(1b)是所述第一金属层区域(5)的所述厚度(da)的1倍至27倍，所述第二长度沿所述第二金属层区域边缘部分(5b)延伸，其中，所述第一金属层区域(5)的所述第一边缘区域(11)沿所述第一金属层区域边缘部分(5a)和所述第二金属层区域边缘部分(5b)具有与所述第一边缘弱化部(13)相同的相应的长度，其中，所述第一边缘弱化部(13)被设计成使得所述第一金属层区域(5)的所述第一边缘区域(11)中的所述第一边缘弱化部(13)将所述第一金属层区域(5)的所述第一边缘区域(11)的材料的体积减少10％至90％。3.根据前述权利要求中的任一项所述的基底，其特征在于，所述基底(1)具有第二金属层区域(9)，所述第二金属层区域(9)具有角部(7)，所述第二金属层区域被布置在所述陶瓷板(2)的所述第一主表面(2a)上，并且被布置在距所述第一金属层区域(5)一定距离处，其中，所述第二金属层区域(9)具有第一角部(7)，所述第一角部(7)将所述第二金属层区域(9)的直的第一金属层区域边缘部分(9a)连接至所述第二金属层区域(9)的直的第二金属层区域边缘部分(9b)，所述第二金属层区域边缘部分与所述第一金属层区域边缘部分(9a)垂直地延伸，其中，所述第二金属层区域(9)的所述第一角部(7)具有50μm至180μm的角部半径(R)。4.根据权利要求3所述的基底，其特征在于，所述第二金属层区域(9)的第一边缘区域(12)具有第二边缘弱化部(14)，所述第一边缘区域围绕所述第二金属层区域(9)的所述第一角部(7)延伸，其中，所述第二金属层区域(9)的所述第一边缘区域(12)从所述第二金属层区域(9)的边缘(9’)前进，所述第二金属层区域(9)的所述第一边缘区域(12)具有与所述第二金属层区域(9)的厚度(db)的4倍对应的宽度(bb)，其中，所述第二边缘弱化部(14)具有第三长度(lc)和第四长度(1d)，所述第三长度(lc)是所述第二金属层区域(9)的所述厚度(db)的1倍至27倍，所述第三长度沿所述第二金属层区域(9)的所述第一金属层区域边缘部分(9a)延伸，所述第四长度(1d)是所述第二金属层区域(9)的所述厚度(db)的1倍至27倍，所述第四长度沿所述第二金属层区域(9)的所述第二金属层区域边缘部分(9b)延伸，其中，所述第二金属层区域(9)的所述第一边缘区域(12)沿所述第二金属层区域(9)的所述第一金属层区域边缘部分(9a)和所述第二金属层区域边缘部分(9b)具有与所述第二边缘弱化部(14)相同的相应的长度，其中，所述第二边缘弱化部(14)被设计成使得所述第二金属层区域(9)的第一边缘区域(12)中的所述第二边缘弱化部(14)将所述第二金属层区域(9)的所述第一边缘区域(12)的材料的体积减少10％至90％。5.根据权利要求3所述的基底，其特征在于，所述第一金属层区域(5)的所述第二金属层区域边缘部分(5b)与所述第二金属层区域(9)的所述第二金属层区域边缘部分(9b)彼此平行地延伸，并且其中，所述第一金属层区域(5)的所述第一金属层区域边缘部分(5a)与所述第二金属层区域(9)的所述第一金属层区域边缘部分(9a)在共同的第一线(L1)上延伸。6.根据权利要求5所述的基底，其特征在于，所述基底(1)具有第三金属层区域(10)，所述第三金属层区域(10)具有角部(8)，所述第三金属层区域被布置在所述陶瓷板(2)的所述第一主表面(2a)上，并且被布置在距所述第一金属层区域(5)和所述第二金属层区域(9)一定距离处，其中，所述第三金属层区域(10)具有直的第一金属层区域边缘部分(10a)，所述直的第一金属层区域边缘部分(10a)与所述第一金属层区域(5)的所述第一金属层区域边缘部分(5a)平行地且与所述第二金属层区域(9)的所述第一金属层区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安·维纳，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE